仿真所用内置式永磁同步电机参数见表2-1，设置转速为200 rad/s；转矩给定为500 N·m。为了减少滑模的抖动，仿真时采用连续函数代替符号函数sgn(· )，分两种情况进行讨论：

图3-2　基于滑模观测器的PMSM 电流传感器故障诊断系统

情况1：发生偏移故障。

该情况为a、b、c 三相电流传感器在0.1 s 时分别发生大小为50 A 的偏移故障。图3-3～图3-5 分别为a、b、c 三相电流传感器发生偏移故障时的相电流、定子α-β轴电流残差以及定子α-β 轴电流残差乘积的仿真波形。从图中可知，故障发生时刻的0.1 s，残差由零域发生突变，随后稳定在某一值域。当a 相电流传感器发生故障后，残差rα偏离零域，跳变到-40.8 值域附近，残差rβ依然稳定在零域，残差乘积rα×rβ 也基本稳定在零域附近；当b 相电流传感器发生故障后，残差rα偏离零域，跳变到20.4 值域附近，残差rβ 跳变到-35.4 值域附近，残差乘积rα×rβ 也基本稳定在-722 值域附近；当c 相电流传感器发生故障后，残差rα跳变到20.4 值域附近，残差rβ 跳变到35.4 值域附近，残差乘积rα×rβ 也基本稳定在722 值域附近。

图3-3　a 相电流传感器发生偏移故障

图3-4　b 相电流传感器发生偏移故障

图3-5　c 相电流传感器发生偏移故障

情况2：发生增益故障。

该情况为a、b、c 三相电流传感器在0.1 s 时分别发生大小为0.5 倍的增益故障。图3-6～图3-8 分别为a、b、c 三相电流传感器发生增益故障时的相电流、定子α-β轴电流残差以及定子α-β 轴电流残差乘积的仿真波形。由于增益故障值为正弦信号，从图中可知，当a 相电流传感器发生故障后，残差rα 是偏离零域的正弦波，残差rβ依然稳定在零域附近，残差乘积rα×rβ 也基本稳定在一个较小的值域范围内；当b相电流传感器发生故障后，残差rα 和rβ 是偏离零域的相位相反的正弦波，因此残差乘积rα×rβ 就是一个非正的正弦波；当c 相电流传感器发生故障后，残差rα 和rβ是偏离零域的相位相同的正弦波，因此残差乘积rα×rβ 就是一个非负的正弦波。

图3-6　a 相电流传感器发生增益故障

图3-7　b 相电流传感器发生增益故障

图3-8　c 相电流传感器发生增益故障

从仿真分析可以得到上述故障判别决策规则如表3-3 所示，表中“thr1”代表残差偏离零域，“thr0”代表残差在零域附近。(www.daowen.com)

表3-3　故障诊断决策规则